【正文】 的風(fēng)量， m3／ s。 （ 2）按用風(fēng)地點(diǎn)分配 ① 井底車場(chǎng) 爆炸材料庫(kù)： 3m3/s； 蓄電池機(jī)車充電硐室： 3m3/s； 其他地點(diǎn)： 5m3/s。 其它需風(fēng)量計(jì)算 其它風(fēng)量按（ ∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 ）的 10%計(jì)取。 ⑤ 驗(yàn)算掘進(jìn)工作面風(fēng)速 根據(jù)《煤礦安 全規(guī)程》的規(guī)定，掘進(jìn)工作面的風(fēng)速應(yīng)滿足下式要求： 則 Q 掘 = 100 =② 按炸藥使用量計(jì)算 Q 掘 =（ Ajb ） /（ tc ） 式中 Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 ， m3/min； Aj —— 掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥用量， m3/min，取 5kg； B—— 每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量 CO 量， m3/kg，取 ； T—— 通風(fēng)排煙時(shí)間， min，取 25； C— — 爆破并經(jīng)通風(fēng)排煙后允許人員繼續(xù)回掘進(jìn)工作面工作的 CO 濃度，?。?。 ⑤ 驗(yàn)算掘進(jìn)工作面風(fēng)速 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，掘進(jìn)工作面的風(fēng)速應(yīng)滿足下式要求： 則 Q 掘 = 100 = ② 按炸藥使用量計(jì)算 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 160 Q 掘 =（ Ajb ） /（ tc ） 式中 Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 ， m3/min； Aj —— 掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥用量， m3/min，取 5kg； B—— 每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量 CO 量， m3/kg，取 ； T—— 通風(fēng)排煙時(shí)間， min，取 25； C— — 爆破并經(jīng)通風(fēng)排煙后允許人員繼續(xù)回掘進(jìn)工作面工作的 CO 濃 度，取％。 （ 4） 15 煤準(zhǔn)備工作面風(fēng)量計(jì)算 按 15 煤生產(chǎn)工作面風(fēng)量的一半計(jì)算，即 。 則： Q 采 =100= m3/min =段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 159 ② 按同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Ｑ 采 ＝ 4Ｎ＝ 450＝ 200 m3/min 式中 N—— 回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)， 50 人 。 ④ 按風(fēng)速驗(yàn)算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面風(fēng)量應(yīng)滿足： 15Sc≤Q 采 ≦ 240Sc 經(jīng)驗(yàn)算，?。?采 ＝ 43 m3/s 符合要求。K 礦通 式中 Q 礦需 —— 礦井需風(fēng)量， m3/min； 4 —— 每人每分鐘需風(fēng)量， m3/min； N —— 井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，取 130 人； K 礦通 —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，取 。 硐室通風(fēng)：蓄電池機(jī)車充電室、爆炸材料 庫(kù) 、采區(qū)變電所等硐室采用獨(dú)立通風(fēng)；其它硐室采用擴(kuò)散通風(fēng)，硐室長(zhǎng)度不大于 6m。 在礦井生產(chǎn) 20 年時(shí)，在井田的深部潘溝村附近新打一立井，作為深部回風(fēng)井。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)見圖 5－ 2－ 1～ 2。 瓦斯抽采前后涌出量預(yù)測(cè)對(duì)比 表 5－ 1－ 14 名稱 抽采前瓦斯涌出量（ m3/min） 抽采后瓦斯涌出量（ m3/min） 9煤 層 15煤層 9煤層 15煤層 回采工作面 掘進(jìn)工作面 生產(chǎn)采區(qū) 全礦井 （二）地溫預(yù)測(cè) 根據(jù)鉆孔地溫簡(jiǎn)易測(cè)試結(jié)果，本井田屬地溫正常區(qū)。 ③ 抽采負(fù)壓 根據(jù)鄰近礦井及其它礦井的瓦斯抽采經(jīng)驗(yàn)，采煤工作面預(yù)抽的孔口負(fù)壓為 15kPa，掘進(jìn)工作面抽采的孔口負(fù)壓為 7～ 10kPa，采空區(qū)瓦斯抽采的孔口負(fù)壓為 5kPa。根據(jù)我國(guó)其他預(yù)抽瓦斯礦井實(shí)際抽采瓦斯情況的統(tǒng)計(jì)分析 ， 預(yù)抽 1 年的預(yù)抽率可達(dá) 25%，預(yù)抽兩年的預(yù)抽率可達(dá) 40%。 （ 3）抽采瓦斯方法選擇 段王煤礦主要開采 15煤層，從 《煤層瓦斯賦存規(guī)律階段報(bào)告》、 預(yù)測(cè)的瓦斯涌出量構(gòu)成以及實(shí)測(cè)來看，其瓦斯來源主要為本煤層的瓦斯涌出。 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 154 （ 2）瓦斯抽采的可行性 目前段王煤礦測(cè)得的 9號(hào)煤百米鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)為 ? ＝ ，透氣性系數(shù)為 ?? m2/，此煤層為低透氣性煤層，屬于較難抽采煤層。 ③ 開采具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 153 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果見表 5－ 1－ 13。 15煤層采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 152 / m i )( 3???????區(qū)q 絕對(duì)瓦斯涌出量＝ 1740/1440=采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果見表 5－ 1－ 12。 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 151 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)一覽表 表 5－ 1－ 11 煤層 煤壁瓦斯 涌出量（ m3/min） 落煤瓦斯 涌出量（ m3/min） 絕對(duì)瓦斯 涌出量（ m3/min） 備注 9 綜掘 15 綜掘 （ 3） 采區(qū)瓦斯涌出量 預(yù)測(cè) 根據(jù)采區(qū)布置，在礦井產(chǎn)量 ，設(shè)兩個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)配一個(gè)回采工作面，兩個(gè)掘進(jìn)頭。 15煤掘進(jìn)工作面基本情況見表 5－ 1－ 10， 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)見表 5－ 1－ 11。 )12(04 ???? vLqvDq 式中： q4—— 煤壁瓦斯涌出量， m3/min； D—— 巷道斷面內(nèi)暴露煤面的周邊長(zhǎng)度， m。 回采工作面瓦斯涌出預(yù)測(cè)結(jié)果一覽表 表 5－ 1－ 9 回采工作面 不均衡系數(shù) 相對(duì)涌出量（ m3/t） 絕對(duì)涌出量（ m3/min） 備注 9煤回采工作面 15煤回采工作面 從表中可以看出： 9煤回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量 q＝ (+)＝ ； 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 149 絕對(duì)瓦斯 涌出量＝ 3600/1440=。 ? ??? ???? ni iicioi MmWWq 12 ? 式中 mi— 第 i 鄰近層煤層厚度， m； M— 工作面采高， m； W0i— 第 i 個(gè)鄰近層煤層原始瓦斯含量， m3/t； Wci— 第 i 個(gè)鄰近層煤層殘余瓦斯含量， m3/t； ηi— 第 i 個(gè)鄰近層瓦斯排放率，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查表選取。 K3燃，15 號(hào)煤層 CH4 含量為 由于僅采取了 1個(gè)鉆孔的 3 個(gè)瓦斯樣，數(shù)量較少，代表性較差。為此， 段王煤礦于 20xx 年 8 月委托 煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院編制 了 《壽陽(yáng)縣段王煤化有限責(zé)任公司礦井瓦斯抽采段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 145 工程初步設(shè)計(jì) （修訂版） 》 。 （四）煤和瓦斯突出 地質(zhì)報(bào)告未提供 有關(guān)本井田煤和瓦斯突出的信息。 煤與瓦斯突出 段王煤礦目前未做煤與瓦斯突出鑒定，同時(shí)該礦提交的各種資料說明該礦目前尚未發(fā)生過煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象，本次設(shè)計(jì)按高瓦斯礦井進(jìn)行 設(shè)計(jì)。 鑒定時(shí)生產(chǎn)能力為 90 萬 t/a，月均 日產(chǎn)量為 2828t。 礦井各區(qū)域瓦斯分布不均勻，瓦斯含量隨著煤層埋藏深度的增加而增加。 煤層瓦斯含量表 表 5－ 1－ 2 煤號(hào) CH4 含量 （ ml/g燃） 煤中自然瓦斯成分（％） 煤層埋深 （ m） 備注 CH4 CO2 N2 分帶 9 沼氣帶 15 沼氣帶 15 下 沼氣帶 偏小 段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 142 （ 2） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) （北京） 20xx 年 6 月編制的《河北金牛能源股份有限公司段王煤 礦煤層瓦斯賦存規(guī)律及瓦斯抽放優(yōu)化研究項(xiàng)目階段報(bào)告》中 提供的采用井下間接測(cè)定法測(cè)定的 9 號(hào)煤層瓦斯基本參數(shù)結(jié)果為： 原煤瓦斯含量： ～ ； 煤層瓦斯原始?jí)毫Γ? ～ ； 鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)： (d1)； 煤層透氣性系數(shù)： m2/MPa2 鄰近礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果表 表 5－ 1－ 1 礦井 名稱 年度 CH4 CO2 瓦斯 等級(jí) 文件號(hào) 絕對(duì)涌出量（ m3/min） 相對(duì)涌出量（ m3/t） 絕對(duì)涌出量（ m3/min） 相對(duì)涌出量（ m3/t） 天泰 20xx /（技改） /（ 技改） 高 晉煤安發(fā) [20xx]2030 百僧莊 20xx 低 晉煤安發(fā) [20xx]734 北河坡 20xx 低 晉煤安發(fā) [20xx]986 本井田瓦斯賦存情況 （ 1） 20xx 年 6 月由山西地寶能源有限公司編制的《生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》提供的對(duì)井田內(nèi) P26 號(hào)孔煤芯取樣分析結(jié)果，見表 5－ 1－ 2。 15號(hào)煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定結(jié)果為： 原煤瓦斯含量： ； 煤層瓦斯原始?jí)毫Γ? ～ ； 煤層對(duì)瓦斯的吸附性： 吸附常數(shù) a=， b=； 瓦斯放散初速度： ； 煤的孔隙率： 測(cè)點(diǎn)距地表垂深： 236m?？扇假|(zhì) ) 自然瓦斯成分 煤層號(hào) 總計(jì) CH4 CO2 N2 C2C8 CH4 CO2 C2C8 % % % % 6 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 9 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 11 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 15 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 15 下 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 礦井瓦斯涌出量 根據(jù) 20xx 年 12 月 19 日 山西省煤炭工業(yè)局 “ 晉煤安發(fā) 【 20xx】 2030 號(hào) 《 關(guān)于 20xx年度年產(chǎn) 30 萬噸及以上煤礦礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復(fù)》文件 ” ，段王煤 礦 20xx 年 度 瓦斯鑒定結(jié)果見表 5－ 4－ 4。根據(jù)段王煤 礦段王煤化公司礦井機(jī)械化升級(jí)改造初步設(shè)計(jì) 第五章 通風(fēng)與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計(jì)研究院 144 20xx 年 1～ 4 月測(cè)風(fēng)報(bào)表， 20xx 年全礦井最大絕對(duì)瓦斯涌出量為 m3/min（含瓦斯抽采量 5m3/min）， 150302 工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量為 ， 090412 工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 （含瓦斯抽采量 5m3/min）。 （三） 煤的自燃 發(fā)火傾向性 根據(jù)測(cè)試結(jié)果， 井田內(nèi) 6 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為 Ⅰ ~Ⅱ 類，屬 容易自燃～自燃 ； 9號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為 Ⅰ ~Ⅲ 類，以自燃、不易自燃為主，局部為容易自燃； 11 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為 Ⅱ ~Ⅲ 類，屬 自燃～不易自燃 ； 15 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為 Ⅰ ~Ⅲ類，以不易自燃、自燃為主，局部為容易自燃； 15 下 號(hào)煤層自燃傾向性等級(jí)為 Ⅲ 類，屬不易自燃 煤層。 二、 隨著開采深度的增加，對(duì)各水平瓦斯等級(jí)及地溫變化的 預(yù)測(cè) 和依據(jù) （一）瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 隨著開采深度的增加，礦井瓦斯涌出量亦會(huì)增加。 需要說明的是，由于瓦斯抽放設(shè)計(jì)編制在前，礦井地質(zhì)報(bào)告編制在后，設(shè)計(jì)所采用的煤層瓦斯含量為 20xx 年《生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》提供的瓦斯